文档介绍：晋城职业技术学院矿业工程系
毕业设计
煤层气的钻井
系 别 矿业工程系
指导老师 梁逸群
学生姓名 王珂
专业班级 12煤1班
答辩时间
成 绩
关键i司::煤层气，钻井，钻井技术，完井技术。
摘要
煤层气又称煤亚省的丘陵地区，煤层厚度大且含气量 高。且近几年，由于以下原因，加拿大的煤层气开发得到了长足发展：（1）政府大力支持煤 层气的发展；（2）加拿大主要就是低变质煤，多分支水平羽状井，连续油管压裂等技术的 成功应用降低了煤层气开采成本；（3）北美地区常规天然气储量与产量下降，供应形势日 趋紧张，天然气价格日益上升,给煤层气的发展带来了机遇。仅2003年，加拿大新增1000 口煤层气生产井,2004年又钻井1500 口，现煤层气生产量总计约10122~15133亿m3/a0
澳大利亚煤炭资源量为1、7X1012t,煤层平均含气量为0、8〜16、8m3/t,煤层埋 深普遍小于1000m,渗透率多在1〜10mD,煤层气资源量为（8〜14） X 10口花，主要分布在 东部悉尼、鲍恩、莫尔顿一一苏拉特与加里里4个含煤盆地:鲍恩盆地一一该区煤层渗 透率低与水平应力高，估算的煤层气资源量为4X1012m\悉尼盆地一一最大煤层气潜 在地区，位于悉尼城市边区，煤层气资源量约为4X 1012 " 加里里盆地一一二叠纪至第 三纪盆地，面积14万切？，盆地内煤层较薄与不连续。根据钻井获得数据,煤层渗透率虽 然比鲍恩盆地高,但甲烷含量比鲍恩盆地低。莫尔顿一一苏拉特盆地一一侏罗与白垩纪 盆地，面积
30万切I?,含有厚的与不连续煤层,但具有煤层气潜力。目前澳大利亚煤层气 开发与试验工作主要在新南威尔士州与昆士兰州。
澳大利亚煤层气的勘探始于1976年。20世纪末，充分吸收美国煤层气资源评价与勘 探、测试方面的成功经验，针对本国煤层含气量高、含水饱与度变化大、原地应力高等 地质特点，成功开发与应用水平井高压水射流改造技术，使鲍恩盆地煤层气勘探开发取 得了重大突破。澳大利亚的一些矿井已广泛应用水平钻孔、斜交钻孔与地面采空区垂直 钻孔抽放技术。1998年澳大利亚煤层气产量只有0. 56X 108 m3,而到2006年底就达到 18X108 m3,现已进入商业化开发阶段。
俄罗斯煤层气资源量占世界第一位，为17-U3X1O12 m\俄煤田正尝试对煤层气 进行回收利用以减小由甲烷引起的温室效应。俄专家认为，利用煤层气发电有广阔前景, 所产生的电能可用于煤矿生产或向外供应。除了发电，从煤矿抽出的煤层气在去掉煤颗 粒与水分并提高浓度之后，还可用于工业生产或居民采暖,也可用作汽车燃料。俄专家认 为,对煤层气的利用有助于开拓新的煤业发展方向，增加就业岗位并提高煤业经济潜力。 由于煤层气燃烧比煤燃烧产生的二氧化碳少，用其部分替代煤炭进行采暖与发电，不会 产生太大的温室效应。因而除了能够改善地区生态环境外，还可减缓全球气候变暖的趋 势。据媒体报道在俄已加入《京都议定书》的条件下，俄各煤矿今后将会更加重视使用 煤层气的回收技术，以控制本国温室气体的排放。
德国、英国、波兰、印度、等国家也在进行煤层气资源的评价与勘探，但到目前为 止,除美国、澳大利亚与加拿大等国之外，其她国家都还没有形成大规模的商业化开发。 造成这种局面的原因可能有三点：一就是煤层气作为一种非常规天然气，其前期工作需 要大量的资金投入，如果没有优惠的税收政策支持，很难吸引资金;二就是未能彻底解决 各自存在的关键技术问题;三就是运作时间长。由于煤层气本身的特殊性,从地质评价到 工业开采一般需要相当长的时间,大量投资在短期内难以得到回报。
2、2国外煤层气勘探开发' 利用的理论与技术
2.
20世纪80年代初，美国通过对含煤盆地群煤层气成藏条件研究探索,取得了煤层气 “排水一降压一解吸一扩散一渗流”产出过程的认识突破。并以此为依据，经过理论研 究与勘探开发实践的多轮相互反馈，提出了北美西部落基山造山带高产走廊的煤层气成 藏模式，形成了以煤储层双孔隙导流、中煤阶煤生储优势与成藏优势、低渗极限与高煤 阶煤产气缺陷、多井干扰、煤储层数值模拟等为核心的煤层气勘探开发理论体系。90 年代后，美国又提出“生物型或次生煤层气成藏”理论(Scott, 1993),实现了自身煤层气 地质理论突破。
目前国外煤层气理论研究与勘探取得的认识，主要有以下几个方面：
一就是利用有机地球化学手段(主要就是同位素研究)，同一盆地不同部位，有时就 是一种成因占主导地位，有时就是两种成因共存，有时甚至就是三种成因混合。
二就是受岩浆岩影响的煤储层具典型的微孔结构与裂隙，且生气量大，含气量高，甲 烷浓度也高达95%0
三就是褐煤与低煤化烟煤